电机与拖动变压器.ppt

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1、电机与拖动课件变压器现在学习的是第1页，共66页教学目的教学目的了解变压器的基本结构由哪几部分构成；了解变压器的基本结构由哪几部分构成；了解变压器的分类；了解变压器的分类；掌握变压器的额定值有那些，他们之间的掌握变压器的额定值有那些，他们之间的相互关系如何，特别要注意三相变压器线、相互关系如何，特别要注意三相变压器线、相之间的关系。相之间的关系。3.1概述概述现在学习的是第2页，共66页3.1.1变压器的分类变压器的分类 变压器可以按用途、绕组数目、相数、冷却方式分别进变压器可以按用途、绕组数目、相数、冷却方式分别进变压器可以按用途、绕组数目、相数、冷却方式分别进变压器可以按用途、绕组数目、相

2、数、冷却方式分别进行分类。行分类。行分类。行分类。按用途分类按用途分类：电力变压器、互感器、特殊用途变压器：电力变压器、互感器、特殊用途变压器：电力变压器、互感器、特殊用途变压器：电力变压器、互感器、特殊用途变压器 按相数分类按相数分类：单相变压器、三相变压器；：单相变压器、三相变压器；：单相变压器、三相变压器；：单相变压器、三相变压器；按冷却方式分类按冷却方式分类：以空气为冷却介质的干式变压器、以油为：以空气为冷却介质的干式变压器、以油为：以空气为冷却介质的干式变压器、以油为：以空气为冷却介质的干式变压器、以油为冷却介质的油浸变压器。冷却介质的油浸变压器。冷却介质的油浸变压器。冷却介质的油浸

3、变压器。按绕组数目分类按绕组数目分类：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器；器；器；器；现在学习的是第3页，共66页现在学习的是第4页，共66页电炉变压器电炉变压器(专专用用)给电炉给电炉(如炼如炼钢炉钢炉)供电。供电。电焊变压器电焊变压器(专专用用)给电焊机供电。给电焊机供电。现在学习的是第5页，共66页整流变整流变压器：压器：给直流给直流电力机电力机车供电。车供电。现在学习的是第6页，共66页仪仪用用变变压压器器：用用在在测测量量设设备备中中。现在学习的是第7页，共66页电电

4、子子变变压压器：器：用用在在电电子子线线路路中中 现在学习的是第8页，共66页现在学习的是第9页，共66页3.1.23.1.2变压器的基本结构变压器的基本结构变压器的基本结构变压器的基本结构变压器的基本结构可分为：变压器的基本结构可分为：铁心、绕组、油铁心、绕组、油箱、套管箱、套管。1.铁心铁心 铁心是变压器的磁路，铁心是变压器的磁路，为了减少交变磁通为了减少交变磁通在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗，变压器在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗，变压器铁心由厚度为铁心由厚度为0.27mm、0.3mm、0.35mm的冷的冷轧高硅钢片叠装而成。轧高硅钢片叠装而成。现在学习的是第10页，共66页3.1.2变压

5、器的基本结构变压器的基本结构现在学习的是第11页，共66页3.1.2变压器的基本结构变压器的基本结构心心柱柱截截面面是是内内接接于于圆圆的的多多级级矩矩形形，铁铁轭轭与心柱截面相等。与心柱截面相等。现在学习的是第12页，共66页3.1.2变压器的基本结构变压器的基本结构 2.2.绕组绕组绕组绕组 绕组是变压器的电路绕组是变压器的电路绕组是变压器的电路绕组是变压器的电路部分，部分，部分，部分，由包有绝缘材料的由包有绝缘材料的由包有绝缘材料的由包有绝缘材料的铜铜铜铜(或铝或铝或铝或铝)导线绕制而成。导线绕制而成。导线绕制而成。导线绕制而成。装配时低压绕组靠着铁心，装配时低压绕组靠着铁心，装配时低压

6、绕组靠着铁心，装配时低压绕组靠着铁心，高压绕组套在低压绕组外高压绕组套在低压绕组外高压绕组套在低压绕组外高压绕组套在低压绕组外面，高低压绕组间设置有面，高低压绕组间设置有面，高低压绕组间设置有面，高低压绕组间设置有油道油道油道油道(或气道或气道或气道或气道)，以加强绝，以加强绝，以加强绝，以加强绝缘和散热。将绕组装配到缘和散热。将绕组装配到缘和散热。将绕组装配到缘和散热。将绕组装配到铁心上成为器身。铁心上成为器身。铁心上成为器身。铁心上成为器身。现在学习的是第13页，共66页3.1.2变压器的基本结构变压器的基本结构3.油箱油箱 除除了了干干式式变变压压器器以以外外，电电力力变变压压器器的的器

7、器身身都都放放在在油油箱箱中中，箱箱内内充充满满变变压压器器油油，其其目目的的是是提提高高绝绝缘缘强强度度(因因变变压压器器油油绝绝缘缘性性能能比比空空气好气好)、加强散热。、加强散热。现在学习的是第14页，共66页3.1.2变压器的基本结构变压器的基本结构 4.4.套管套管套管套管 变压器的引线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过绝缘变压器的引线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过绝缘变压器的引线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过绝缘变压器的引线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过绝缘套管，以使高压引线和接地的油箱绝缘。绝缘套管一般是套管，以使高压引线和接地的油箱绝缘。绝缘套管一般是套管，以使高压引线和接地的油箱

8、绝缘。绝缘套管一般是套管，以使高压引线和接地的油箱绝缘。绝缘套管一般是瓷质的，为了增加爬电距离，套管外形做成多级伞形，瓷质的，为了增加爬电距离，套管外形做成多级伞形，瓷质的，为了增加爬电距离，套管外形做成多级伞形，瓷质的，为了增加爬电距离，套管外形做成多级伞形，10kV10kV10kV10kV35kV35kV35kV35kV套管采用充油结构，如图示。套管采用充油结构，如图示。套管采用充油结构，如图示。套管采用充油结构，如图示。现在学习的是第15页，共66页3.1.3变压器的额定值变压器的额定值 额定值是选用变压器的依据，主要有：额定值是选用变压器的依据，主要有：额定值是选用变压器的依据，主要有

9、：额定值是选用变压器的依据，主要有：(1)(1)(1)(1)额定容量额定容量额定容量额定容量S S S SN N：是变压器的视在功率。由于变：是变压器的视在功率。由于变：是变压器的视在功率。由于变：是变压器的视在功率。由于变压器效率高，设计规定一次侧、二次侧额定容量压器效率高，设计规定一次侧、二次侧额定容量压器效率高，设计规定一次侧、二次侧额定容量压器效率高，设计规定一次侧、二次侧额定容量相等。相等。相等。相等。(2)(2)(2)(2)一次侧、二次侧额定电压一次侧、二次侧额定电压一次侧、二次侧额定电压一次侧、二次侧额定电压U U U U1N1N、U U U U2N2N2N2N。二次侧额。二次侧

10、额。二次侧额。二次侧额定电压定电压定电压定电压U U U U2N2N2N2N是当变压器一次侧外加额定电压是当变压器一次侧外加额定电压是当变压器一次侧外加额定电压是当变压器一次侧外加额定电压U U U U1N1N1N1N时二次侧时二次侧时二次侧时二次侧的空载电压。对于三相变压器，额定电压指线电压。的空载电压。对于三相变压器，额定电压指线电压。的空载电压。对于三相变压器，额定电压指线电压。的空载电压。对于三相变压器，额定电压指线电压。(3)(3)(3)(3)一次侧、二次侧额定额定电流一次侧、二次侧额定额定电流一次侧、二次侧额定额定电流一次侧、二次侧额定额定电流I I I I1N1N、I I I I

11、2N2N2N2N。对于。对于。对于。对于三相变压器，额定电流指线电流。三相变压器，额定电流指线电流。三相变压器，额定电流指线电流。三相变压器，额定电流指线电流。现在学习的是第16页，共66页3.2变压器的空载运行变压器的空载运行教学目的教学目的掌握变压器运行时主磁通和漏磁通的区别；掌握变压器运行时主磁通和漏磁通的区别；掌握变压器漏抗、励磁电阻和励磁电抗的概念，掌握变压器漏抗、励磁电阻和励磁电抗的概念，其大小与那些因数有关；其大小与那些因数有关；掌握变压器空载运行时的方程式、相量图和等效掌握变压器空载运行时的方程式、相量图和等效电路；电路；了解变压器的空载电流波形。了解变压器的空载电流波形。现在

12、学习的是第17页，共66页3.2变压器的空载运行变压器的空载运行 变变变变压压压压器器器器的的的的一一一一次次次次侧侧侧侧绕绕绕绕组组组组AXAXAXAX接接接接在在在在电电电电源源源源上上上上、二二二二次次次次侧侧侧侧绕绕绕绕组组组组axaxaxax开路，此运行状态称为空载运行。开路，此运行状态称为空载运行。开路，此运行状态称为空载运行。开路，此运行状态称为空载运行。第3章 变 压 器现在学习的是第18页，共66页3.2变压器的空载运行变压器的空载运行空载运行时的磁通、感应电动势空载运行时的磁通、感应电动势电压方程式和变比电压方程式和变比空载电流空载电流现在学习的是第19页，共66页3.2.

13、1空载运行时的磁通、感应电动势空载运行时的磁通、感应电动势主磁通主磁通：其磁力线沿铁心闭合，同时与其磁力线沿铁心闭合，同时与一次侧绕组、二次侧绕组相交链的磁通。一次侧绕组、二次侧绕组相交链的磁通。一次侧绕组的一次侧绕组的漏磁通漏磁通11：其磁力线主要：其磁力线主要沿非铁磁材料沿非铁磁材料(油、空气油、空气)闭合，仅为一次闭合，仅为一次侧绕组相交链的磁通。侧绕组相交链的磁通。现在学习的是第20页，共66页3.2.1空载运行时的磁通、感应电动势空载运行时的磁通、感应电动势 主磁通和漏磁通的区别：主磁通和漏磁通的区别：主磁通和漏磁通的区别：主磁通和漏磁通的区别：所经磁路的磁阻不同：所经磁路的磁阻不同

14、：主磁通沿铁心闭合，磁阻为非常数，存主磁通沿铁心闭合，磁阻为非常数，存在饱和现象，在饱和现象，与与i i0 0呈非线性关系；漏磁通主要沿非铁磁材料呈非线性关系；漏磁通主要沿非铁磁材料(油、空气油、空气)闭合，磁阻为常数，闭合，磁阻为常数，11与与i i0 0呈非线性关系。呈非线性关系。所起的作用不同：所起的作用不同：主磁通同时与一次侧绕组、二次侧绕组相交主磁通同时与一次侧绕组、二次侧绕组相交链，起能量传递媒介的作用；漏磁通链，起能量传递媒介的作用；漏磁通11仅与一次侧绕组仅与一次侧绕组相交链，不能传递能量，仅起电压降的作用。相交链，不能传递能量，仅起电压降的作用。大小不同：大小不同：主磁通占总

15、磁通的绝大部分；漏磁通只占很小的主磁通占总磁通的绝大部分；漏磁通只占很小的一部分，约为总磁通的一部分，约为总磁通的0.10.10.20.2。现在学习的是第21页，共66页3.2.1空载运行时的磁通、感应电动势空载运行时的磁通、感应电动势 感应电动势感应电动势感应电动势感应电动势 假定正向：假定正向：与与i呈右手螺旋关系；呈右手螺旋关系；e与与呈右手螺旋关系。呈右手螺旋关系。主磁通在一次绕组（匝数主磁通在一次绕组（匝数N1）,二次绕组（匝数二次绕组（匝数N2）中）中感应电动势的瞬时值为：感应电动势的瞬时值为：e1=-N1ddte2=-N2ddt现在学习的是第22页，共66页3.2.1空载运行时的

16、磁通、感应电动势空载运行时的磁通、感应电动势 感应电动势有效值感应电动势有效值感应电动势有效值感应电动势有效值 设空载电流设空载电流设空载电流设空载电流i i0 0的频率为的频率为的频率为的频率为f f，=mmsinsintt，mm表示主磁通的最表示主磁通的最表示主磁通的最表示主磁通的最大值，则正弦稳态下大值，则正弦稳态下大值，则正弦稳态下大值，则正弦稳态下感应电动势有效值为：感应电动势有效值为：感应电动势有效值为：感应电动势有效值为：E E1 1=4.44=4.44fNfN1 1mmEE2 2=4.44=4.44fNfN2 2mm漏电动势漏电动势漏电动势漏电动势 一次绕组漏磁通漏磁通一次绕组

17、漏磁通漏磁通一次绕组漏磁通漏磁通一次绕组漏磁通漏磁通1111在一次侧绕组中感应漏电动在一次侧绕组中感应漏电动在一次侧绕组中感应漏电动在一次侧绕组中感应漏电动势为势为势为势为 e e e e1111=-=-=-=-N N N N1 1 1 1d d d d1111d d d dt=Lt=Lt=Lt=L1111d d d di i i i0 0 0 0d d d dt t t t在正弦稳态下：在正弦稳态下：在正弦稳态下：在正弦稳态下：现在学习的是第23页，共66页3.2.1空载运行时的磁通、感应电动势空载运行时的磁通、感应电动势 一次侧绕组的漏电感一次侧绕组的漏电感一次侧绕组的漏电感一次侧绕组的漏

18、电感 L L11=N=N1 1 1111/i/i/i/i0 0 0 0=N N1 1/i i i i0 0 0 0.N N1 11111=i=i=i=i0 0 0 0N N N N1 1 1 12 2 2 21111 11为漏磁通为漏磁通为漏磁通为漏磁通11所经路径的磁导所经路径的磁导所经路径的磁导所经路径的磁导 现在学习的是第24页，共66页3.2.2 电压方程式和变比电压方程式和变比 在假定正向下，根据基尔霍夫第二定律可得一、二次在假定正向下，根据基尔霍夫第二定律可得一、二次在假定正向下，根据基尔霍夫第二定律可得一、二次在假定正向下，根据基尔霍夫第二定律可得一、二次侧在正弦稳态下，写成复数

19、形式侧在正弦稳态下，写成复数形式侧在正弦稳态下，写成复数形式侧在正弦稳态下，写成复数形式 式中，式中，式中，式中，Z Z Z Z1 1 1 1=R R R R1 1 1 1+jXjXjXjX1111 为为为为一次绕组漏阻抗一次绕组漏阻抗一次绕组漏阻抗一次绕组漏阻抗。电压平衡方程式电压平衡方程式 u1=-e1-e1+i0R1u2=e2现在学习的是第25页，共66页3.2.2 电压方程式和变比电压方程式和变比 变比变比变比变比：一次绕组的电动势一次绕组的电动势一次绕组的电动势一次绕组的电动势E E1 1与二次绕组的电动势与二次绕组的电动势与二次绕组的电动势与二次绕组的电动势E E2 2之之之之比，

20、用比，用比，用比，用kk表示：表示：表示：表示：k k=EE1 1E E2 2注意：注意：注意：注意：1)1)1)1)变比变比变比变比 k k=EE1 1E E22U U1 1U U2020 ，U U2020为二次绕组的空载为二次绕组的空载为二次绕组的空载为二次绕组的空载电压。电压。电压。电压。2)2)2)2)在三相变压器中，在三相变压器中，在三相变压器中，在三相变压器中，k k指相电动势之比；指相电动势之比；指相电动势之比；指相电动势之比；3)3)3)3)变比变比变比变比k k k k常用下式计算：常用下式计算：常用下式计算：常用下式计算：单相变压器：单相变压器：单相变压器：单相变压器：k

21、k=UU1N1NU U2N2N三相变压器：三相变压器：三相变压器：三相变压器：k k=UU1N1NU U2N2N现在学习的是第26页，共66页3.2.33.2.3空载电流空载电流空载电流空载电流 1 1.空载电流的波形空载电流的波形空载电流的波形空载电流的波形电网电压为正弦波电网电压为正弦波电网电压为正弦波电网电压为正弦波 ，铁心中主磁通亦为正，铁心中主磁通亦为正，铁心中主磁通亦为正，铁心中主磁通亦为正 弦波。若铁心不饱和（弦波。若铁心不饱和（弦波。若铁心不饱和（弦波。若铁心不饱和（B Bmm1.3TZ Z11，可忽略，可忽略，可忽略，可忽略Z Z11，则有：，则有：，则有：，则有：励磁阻抗励

22、磁阻抗励磁阻抗励磁阻抗Z Zmm=U U1 1I I0 0现在学习的是第53页，共66页 励磁电阻励磁电阻励磁电阻励磁电阻R Rmm=P P0 0I I0 02 2励磁电抗励磁电抗励磁电抗励磁电抗X Xmm=(=(Z Zmm2 2-R Rmm2 2)1/21/2应注意，上面的计算是对单相变压器进行的，如求三相变应注意，上面的计算是对单相变压器进行的，如求三相变应注意，上面的计算是对单相变压器进行的，如求三相变应注意，上面的计算是对单相变压器进行的，如求三相变 压器的参数，必须根据一相的空载损耗、相电压、相电流来计压器的参数，必须根据一相的空载损耗、相电压、相电流来计压器的参数，必须根据一相的空

23、载损耗、相电压、相电流来计压器的参数，必须根据一相的空载损耗、相电压、相电流来计 算。算。算。算。空载试验可以在任何一方做，若空载试验在一次侧进行，空载试验可以在任何一方做，若空载试验在一次侧进行，空载试验可以在任何一方做，若空载试验在一次侧进行，空载试验可以在任何一方做，若空载试验在一次侧进行，则测得的励磁阻抗则测得的励磁阻抗则测得的励磁阻抗则测得的励磁阻抗，为了安全和方便，一般空载实，为了安全和方便，一般空载实，为了安全和方便，一般空载实，为了安全和方便，一般空载实 验在低压方进行。验在低压方进行。验在低压方进行。验在低压方进行。在高压方、低压方施加额定电压做空载试验时，空载损耗在高压方、

24、低压方施加额定电压做空载试验时，空载损耗在高压方、低压方施加额定电压做空载试验时，空载损耗在高压方、低压方施加额定电压做空载试验时，空载损耗 相等。相等。相等。相等。3.4.13.4.13.4.1空载试验空载试验空载试验空载试验空载试验空载试验 现在学习的是第54页，共66页3.4.23.4.2短路试验短路试验短路试验短路试验 根据变压器的短路试验可以求得变压器的负载损耗、短路根据变压器的短路试验可以求得变压器的负载损耗、短路阻抗阻抗Zk。下图是一台单相变压器的接线图和等效电路图下图是一台单相变压器的接线图和等效电路图 将变压器二次侧短路，一次侧施加一很低的电压，以使一将变压器二次侧短路，一次

25、侧施加一很低的电压，以使一 次次侧电流接近额定值。测得一次侧电压侧电流接近额定值。测得一次侧电压U Uk k，电流，电流I Ik k，输入功率，输入功率P Pk k。现在学习的是第55页，共66页 短路试验时，短路试验时，短路试验时，短路试验时，U U U Uk k k k很低（很低（很低（很低（4%4%4%4%10%10%10%10%U U U U1N1N1N1N），所以，铁心中主磁通），所以，铁心中主磁通），所以，铁心中主磁通），所以，铁心中主磁通很小，励磁电流完全可以忽略，铁心中的损耗也可以忽略。从电很小，励磁电流完全可以忽略，铁心中的损耗也可以忽略。从电很小，励磁电流完全可以忽略，铁心

26、中的损耗也可以忽略。从电很小，励磁电流完全可以忽略，铁心中的损耗也可以忽略。从电源输入的功率源输入的功率源输入的功率源输入的功率P P P Pk k k k等于铜耗，亦等于负载损耗。等于铜耗，亦等于负载损耗。等于铜耗，亦等于负载损耗。等于铜耗，亦等于负载损耗。根据测量结果，由等效电路可算得下列参数：根据测量结果，由等效电路可算得下列参数：根据测量结果，由等效电路可算得下列参数：根据测量结果，由等效电路可算得下列参数：短路阻抗短路阻抗短路阻抗短路阻抗 Z Z Z Zk k k k=U U U Uk k k kI I I Ik k k k 短路电阻短路电阻短路电阻短路电阻 短路电抗短路电抗短路电抗

27、短路电抗 X X X Xk k k k=(=(=(=(Z Z Z Zk k k k2 2 2 2-R R R Rk k k k2 2 2 2)1/21/21/21/2 3.4.23.4.2短路试验短路试验短路试验短路试验现在学习的是第56页，共66页3.4.23.4.2短路试验短路试验短路试验短路试验 同空载试验一样，上面的分析时对单相变压器进行的，同空载试验一样，上面的分析时对单相变压器进行的，同空载试验一样，上面的分析时对单相变压器进行的，同空载试验一样，上面的分析时对单相变压器进行的，求三相变压器的参数时，必须根据一相的负载损耗、相电压、求三相变压器的参数时，必须根据一相的负载损耗、相电

28、压、求三相变压器的参数时，必须根据一相的负载损耗、相电压、求三相变压器的参数时，必须根据一相的负载损耗、相电压、相电流来计算。短路试验可以在高压方做也可以在低压方做，相电流来计算。短路试验可以在高压方做也可以在低压方做，相电流来计算。短路试验可以在高压方做也可以在低压方做，相电流来计算。短路试验可以在高压方做也可以在低压方做，所求得的所求得的所求得的所求得的Z Z Z Zk k k k是折算到测量方的。是折算到测量方的。是折算到测量方的。是折算到测量方的。在低压方做短路试验时，负载损耗值不变，但在低压方做短路试验时，负载损耗值不变，但在低压方做短路试验时，负载损耗值不变，但在低压方做短路试验时

29、，负载损耗值不变，但 太小，太小，太小，太小，太大，调节设备难以满足要求，太大，调节设备难以满足要求，太大，调节设备难以满足要求，太大，调节设备难以满足要求，试验误差也较大。故短路试验通常在高压方进行。试验误差也较大。故短路试验通常在高压方进行。试验误差也较大。故短路试验通常在高压方进行。试验误差也较大。故短路试验通常在高压方进行。现在学习的是第57页，共66页第3章 变 压 器3.5标么值标么值 在在在在电电电电力力力力工工工工程程程程的的的的计计计计算算算算中中中中，电电电电压压压压、电电电电流流流流、阻阻阻阻抗抗抗抗、功功功功率率率率等等等等通通通通常常常常不不不不用用用用它它它它们们们

30、们的的的的实实实实际际际际值值值值表表表表示示示示，而而而而用用用用其其其其实实实实际际际际值值值值与与与与某某某某一一一一选选选选定定定定的的的的同同同同单单单单位位位位的的的的基基基基值值值值之之之之比比比比来来来来表表表表示示示示。此此此此选选选选定定定定的的的的值值值值称称称称为为为为基基基基值值值值，此此此此比比比比值值值值称称称称为为为为该该该该物物物物理理理理量量量量的的的的标标标标幺幺幺幺值值值值或或或或相相相相对对对对值值值值。对对对对于于于于三三三三相相相相变变变变压压压压器器器器一一一一般般般般取取取取额额额额定定定定相相相相电电电电压压压压作作作作为为为为电电电电压压压

31、压基基基基值值值值，取取取取额额额额定定定定相相相相电电电电流流流流作作作作为为为为电电电电流流流流基基基基值值值值，额定视在功率作为功率基值。额定视在功率作为功率基值。额定视在功率作为功率基值。额定视在功率作为功率基值。一、二次侧相电压、相电流一、二次侧相电压、相电流一、二次侧相电压、相电流一、二次侧相电压、相电流标么值：标么值：标么值：标么值：一、二次侧短路阻抗的标一、二次侧短路阻抗的标一、二次侧短路阻抗的标一、二次侧短路阻抗的标么值：么值：么值：么值：现在学习的是第58页，共66页（1 1）不论电力变压器容量相差多大）不论电力变压器容量相差多大）不论电力变压器容量相差多大）不论电力变压器

32、容量相差多大(从从从从30kVA30kVA到到到到2102104 4kVA)kVA)，用标幺值表示的参数及性能数据变化范围，用标幺值表示的参数及性能数据变化范围，用标幺值表示的参数及性能数据变化范围，用标幺值表示的参数及性能数据变化范围很小。例如空载电流很小。例如空载电流很小。例如空载电流很小。例如空载电流I I0 0*约为约为约为约为0.0050.0050.0250.025，短路阻抗标，短路阻抗标，短路阻抗标，短路阻抗标幺值幺值幺值幺值Z Zk k*约为约为约为约为0.040.040.1050.105。（2 2）二次侧物理量对二次侧基值的标么值等于该物理）二次侧物理量对二次侧基值的标么值等于

33、该物理）二次侧物理量对二次侧基值的标么值等于该物理）二次侧物理量对二次侧基值的标么值等于该物理量的折算值对一次侧基值的标么值。例如：量的折算值对一次侧基值的标么值。例如：量的折算值对一次侧基值的标么值。例如：量的折算值对一次侧基值的标么值。例如：（3 3）用标幺值后，某些物理量具有相同的标幺值。例）用标幺值后，某些物理量具有相同的标幺值。例）用标幺值后，某些物理量具有相同的标幺值。例）用标幺值后，某些物理量具有相同的标幺值。例如：如：如：如：现在学习的是第59页，共66页3.6变压器的运行特性变压器的运行特性第3章 变 压 器变压器的运行性能有两个重要指标：电压变变压器的运行性能有两个重要指标

34、：电压变化率化率和效率。和效率。电压变化率电压变化率效率效率现在学习的是第60页，共66页3.6.13.6.1电压变化率电压变化率电压变化率电压变化率电压变化率定义为：变压器一次侧绕组施电压变化率定义为：变压器一次侧绕组施加额定电压、负载大小加额定电压、负载大小I2及其功率因数及其功率因数cos2一一定时，二次侧空载电压定时，二次侧空载电压U20与负载电压与负载电压U2之差与之差与二次侧额定之比，通常用百分数表示。即二次侧额定之比，通常用百分数表示。即 U U=(=(U U2020-U U2 2)U U2N2N100%100%=(U U2N2N-U U2 2)U U2N2N100%100%现在

35、学习的是第61页，共66页3.6.13.6.1电压变化率电压变化率电压变化率电压变化率 根据根据根据根据简简简简化向量化向量化向量化向量图图图图推推推推导导导导出出出出电压变电压变电压变电压变化率的化率的化率的化率的简简简简化化化化计计计计算公式如下算公式如下算公式如下算公式如下 U U=(R Rk k*coscos2 2-X Xk k*sinsin2 2)100%)100%式中，式中，式中，式中，=I I2 2I I2N2N=称称称称为负载为负载为负载为负载系数。系数。系数。系数。（1 1）U U的大小与短路阻抗的的大小与短路阻抗的的大小与短路阻抗的的大小与短路阻抗的标标标标幺幺幺幺值值值值

36、Z Zk k*（R Rk k*、X Xk k*）、）、）、）、负载负载负载负载大大大大 小小小小（I I2 2*）和）和）和）和负载负载负载负载性性性性质质质质（coscos2 2）有关；）有关；）有关；）有关；（2 2）短路阻抗的标幺值）短路阻抗的标幺值）短路阻抗的标幺值）短路阻抗的标幺值Z Zk k*，U U越大，负载变化时，负载电越大，负载变化时，负载电越大，负载变化时，负载电越大，负载变化时，负载电 压波动较大。因此，从运行角度看，希望压波动较大。因此，从运行角度看，希望压波动较大。因此，从运行角度看，希望压波动较大。因此，从运行角度看，希望Z Zk k*小些较好。但从小些较好。但从小

37、些较好。但从小些较好。但从 限制短路电流大小的角度看，限制短路电流大小的角度看，限制短路电流大小的角度看，限制短路电流大小的角度看，Z Zk k*又不能太小。又不能太小。又不能太小。又不能太小。（3 3）感性负载时，）感性负载时，）感性负载时，）感性负载时，U U00，二次侧端电压，二次侧端电压，二次侧端电压，二次侧端电压U U2 2随负载电流随负载电流随负载电流随负载电流I I2 2的增的增的增的增 大而下降；大而下降；大而下降；大而下降；（4 4）容性负载时，）容性负载时，）容性负载时，）容性负载时，U U可能小于可能小于可能小于可能小于0 0，二次侧端电压可能随负载，二次侧端电压可能随负

38、载，二次侧端电压可能随负载，二次侧端电压可能随负载 电流电流电流电流I I2 2的增加而升高。的增加而升高。的增加而升高。的增加而升高。现在学习的是第62页，共66页3.6.23.6.2效率效率效率效率 变压器的效率定义为变压器的效率定义为变压器的效率定义为变压器的效率定义为 =(=(P P2 2P P1 1)100%=1-)100%=1-p p(P P2 2+p p)100%)100%其其其其中中中中，P P1 1为为为为一一一一次次次次侧侧侧侧绕绕绕绕组组组组的的的的输输输输入入入入功功功功率率率率；P P2 2为为为为二二二二次次次次侧侧侧侧绕绕绕绕组组组组输输输输出出出出功功功功率；率

39、；率；率；p p为为为为所有所有所有所有损损损损耗之和。耗之和。耗之和。耗之和。在用上式计算效率时，作以下几个假定：在用上式计算效率时，作以下几个假定：在用上式计算效率时，作以下几个假定：在用上式计算效率时，作以下几个假定：（1 1）以额定电压下空载损耗）以额定电压下空载损耗）以额定电压下空载损耗）以额定电压下空载损耗p p0 0作为铁耗，并认为铁耗不随负作为铁耗，并认为铁耗不随负作为铁耗，并认为铁耗不随负作为铁耗，并认为铁耗不随负载而变化载而变化载而变化载而变化（2 2）以额定电流时的负载损耗）以额定电流时的负载损耗）以额定电流时的负载损耗）以额定电流时的负载损耗p pkNkN作为额定负载电

40、流时的耗，作为额定负载电流时的耗，作为额定负载电流时的耗，作为额定负载电流时的耗，并认为铜耗与负载系数的平方成正比。并认为铜耗与负载系数的平方成正比。并认为铜耗与负载系数的平方成正比。并认为铜耗与负载系数的平方成正比。（3 3）计算计算计算计算P P2 2时，忽略负载运行时二次侧电压的变化。时，忽略负载运行时二次侧电压的变化。时，忽略负载运行时二次侧电压的变化。时，忽略负载运行时二次侧电压的变化。现在学习的是第63页，共66页3.6.23.6.2效率效率效率效率 在应用了上述的三个假定后，定义式变为在应用了上述的三个假定后，定义式变为在应用了上述的三个假定后，定义式变为在应用了上述的三个假定后

41、，定义式变为 采用这些假定引起的误差不超过采用这些假定引起的误差不超过采用这些假定引起的误差不超过采用这些假定引起的误差不超过0.5%0.5%，而且对所有，而且对所有，而且对所有，而且对所有的电力变压器都用这用方法来计算效率，可以在相同的的电力变压器都用这用方法来计算效率，可以在相同的的电力变压器都用这用方法来计算效率，可以在相同的的电力变压器都用这用方法来计算效率，可以在相同的基础上进行比基础上进行比基础上进行比基础上进行比 较。较。较。较。现在学习的是第64页，共66页3.6.23.6.2效率效率效率效率 效率随负载系数而变化的曲线效率随负载系数而变化的曲线效率随负载系数而变化的曲线效率随

42、负载系数而变化的曲线=f f()称为效率特称为效率特称为效率特称为效率特性。在一定的性。在一定的性。在一定的性。在一定的coscos2 2下，下，下，下，=0=0，=0=0；当；当；当；当 较小时，较小时，较小时，较小时，2 2p pkNkN(铜耗铜耗铜耗铜耗)p p0 0(铁耗铁耗铁耗铁耗)，随随随随 的增大而增大；当的增大而增大；当的增大而增大；当的增大而增大；当 较大时，较大时，较大时，较大时，2 2p pkNkNp p0 0，随随随随 的增大的而下降。因此在的增大的而下降。因此在的增大的而下降。因此在的增大的而下降。因此在 的增加过程中的增加过程中的增加过程中的增加过程中，有一，有一，

43、有一，有一 值对应的效率达到最大，此值对应的效率达到最大，此值对应的效率达到最大，此值对应的效率达到最大，此 值可用微分法求得，值可用微分法求得，值可用微分法求得，值可用微分法求得，即即即即经过对经过对经过对经过对 的微分运算，可得产生最大效率时的负载的微分运算，可得产生最大效率时的负载的微分运算，可得产生最大效率时的负载的微分运算，可得产生最大效率时的负载系数为系数为系数为系数为 mm=(=(p p0 0p pkNkN)1/21/2即即即即mm2 2p pkNkN=p p0 0 现在学习的是第65页，共66页3.6.23.6.2效率效率效率效率 当铜耗等于铁耗时，变压器的效率达到最高，如图所

44、示。当铜耗等于铁耗时，变压器的效率达到最高，如图所示。当铜耗等于铁耗时，变压器的效率达到最高，如图所示。当铜耗等于铁耗时，变压器的效率达到最高，如图所示。但这是指但这是指但这是指但这是指的瞬时工作效率，对实际电力变压器，的瞬时工作效率，对实际电力变压器，的瞬时工作效率，对实际电力变压器，的瞬时工作效率，对实际电力变压器，p p0 0是常年损耗是常年损耗是常年损耗是常年损耗，只要挂网就有，只要挂网就有，只要挂网就有，只要挂网就有空载损耗，而负载系数空载损耗，而负载系数空载损耗，而负载系数空载损耗，而负载系数 随时间变化较大，故我国新随时间变化较大，故我国新随时间变化较大，故我国新随时间变化较大，故我国新S9S9系列配电系列配电系列配电系列配电变压器变压器变压器变压器P PkNkN/P P00=67.5=67.5。现在学习的是第66页，共66页